JPS6142840B2

JPS6142840B2 -

Info

Publication number: JPS6142840B2
Application number: JP4520779A
Authority: JP
Inventors: Tahonieeru Jan; Pyuura Rune
Original assignee: JENERARU PUURU RE TEKUNIIKU NUUBERU ESU JE ENU SOC
Current assignee: JENERARU PUURU RE TEKUNIIKU NUUBERU ESU JE ENU SOC
Priority date: 1978-04-07
Filing date: 1979-04-13
Publication date: 1986-09-24
Also published as: JPS54145900A

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、低および／又は中活動度の放射性
廃棄物を、貯蔵可能な固形に被覆する目的で、処
理するのぞましくは連続的処理方法に関する。低および／又は中活動度の放射性廃棄物処理の
問題は永年検討の結果種々の解決法に到着した。
この問題点は、放射性廃棄物の全てを、適地に、
かつその種々な放射性構成成分の寿命に相当する
期間、貯蔵可能なように適切に処理して、格納す
るかにある。これまで採用された方法は、総じて、放射性成
分を固く、安定で、不活性な物質に封入して、全
体がこの廃棄物格納の点で適当な安全度をもつよ
うにするにあつた。推奨された解決法の中では、廃棄物に含有され
る低および中活動度の種々な放射性成分を、特に
蒸発器中で濃縮し、それからこれ等成分をセメン
ト、砂および骨材と混合して、金属容器に入れる
ためのコンクリートを構成する方法が知られてい
る。しかしながら、この広く用いられる技術は、
相当量のコンクリートの消費の点に、主たる技術
的欠点があつた。さらに、液状放射性廃棄物の被覆な強固にする
目的でのビチユーメンの使用も知られた方法であ
るが、この種の方法では、放射性元素を含有する
溶液と懸濁液から遊離水を蒸発させて、少量の水
（一般的に１％以下）を含むビチユーメンと塩と
沈殿物との混合物のみを容器に入れることが推奨
されている。さらに、ビチユーメンの引火、危険
性に伴う恐怖が、今日迄この有望な方法の発展を
阻害していた。最終的には、固形放射性廃棄物の
被覆にビチユーメンとコンクリート（セメントと
砂）の混合物の使用が推奨された。この発明は、廃棄物を最良の条件下にできれば
連続的に処理、格納して良好な機械特性と少い体
積を示すセメントを基にして固く被覆された生成
物を作り出す一連の技術的操作を提供することに
より、上記困難性の克服を可能にするものであ
る。この発明は下記の着想に基いている。セメント、水そして廃棄物の凝固混合物が機械
強度と貯蔵性に秀れ、これら混合物が、補強材と
して、一定量のフアイバー、のぞましくはアスベ
ストフアイバーを含有する場合、使用に当つてセ
メントに砂や骨材の添加が不必要であることが発
見された。凝固混合物の機械強度は、その他のも
のも同様であるが、使用セメントの質に左右され
る。この観点から、例として機械強度に優れたポ
ルトランドセメントが使用される。上記混合物の生成に当つて、放射性物質を乾燥
状態にすることは必要でも望ましくないこと、反
対に、この廃棄物の濃縮懸濁液を用いて、凝固性
のあるかつ全体として均質なセメント、水そして
廃棄物の混合物をつくることができること、この
懸濁液はそれ自体均質で、沈降度が低くなければ
ならないこと、このために前記懸濁液が少くとも
一個のアルカリケイ酸塩系添加物を含有すること
がのぞましいこと、さらに前記懸濁液は流動化
剤、泡止め剤又は前記懸濁液についての操作の促
進剤のような特殊な添加物を含有できることが発
見された。前記凝固性（および凝固した）セメント、水そ
して廃棄物の混合物を金属ドラムでなくアスベス
トセメントを主成分とする容器に貯蔵するのがの
ぞましいこと、アスベストセメントパイプは技術
者に公知であること、それらパイプは、その目的
の一つである区分と閉塞を果した後も、この発明
に係る格納用基礎材を形成すること、アスベスト
セメントの容器は、その内面と封入される混合物
とが固く結合する構造上の特殊性のため、貯蔵性
マス作製用として選択できるものであることが発
見された。最後に、上記の方法を実施して生ずる利点を喪
失することなく、セメントと廃棄物の混合物に、
前記セメントの約５〜30重量％のビチユーメンを
添加することができることも発見された。これ等種々な技術的要素を基にして、低および
平均活動度放射性廃棄物の処理あるいは格納に関
するこの発明の信頼できる方法の実施が可能にな
つた。この発明に係る方法は、予備段階で、被処理液
状廃棄物の分析、選択、前貯蔵後、放射性物質を
含有する溶液又は混合物をつくるための液状廃棄
物の前処理を行う。但し、その際、必要あれば、
前記溶液又は混合物から特殊処理を要する余剰液
又は汚泥を除去し、後処理のバツチを比較的均質
なものにする。これらバツチを、あるいは硫酸塩
又は硝酸塩イオン導入後に、バツチのPHを漸次約
8.5にして放射性化合物、特に重金属を沈殿させ
る目的で、アルカリ化剤、のぞましくはバリタを
用いて、一以上の連続作業で実施する。この沈殿作業の最終目的は、懸濁液リツトル当
り約40〜400ｇの固体沈澱物から成り、かつ前記
溶液に存在する当初の放射性物質の少くとも90％
を含有する安定懸濁液をつくることにある。そのような懸濁液を得るには、前記懸濁液が前
記アリカリケイ酸塩系の懸濁剤を含有することが
必要である。そのために、沈殿作業の実施前に、
前記懸濁剤を添加して、沈殿物の安定懸濁液を直
接得るか、一部の沈殿を沈殿剤の不存在下に実施
し、沈殿剤をその後添加し、これにより沈殿物を
安定懸濁液の状態に戻すかあるいは、沈殿を沈殿
剤の不存在下に行い、沈殿物のデカンテーシヨン
を液分の抽出とともに実施して、後者を処理して
その一部を装置に循還も可能であるし、その後懸
濁剤添加により沈殿物を安定懸濁液の状態に戻す
ことも可能である。得られた安定懸濁液は、セメントとの最終混合
間に必要とされるアスベストフアイバーの少くと
も一部から成ることが望ましい。この懸濁液は又
カルシウムリグノスルホネート系の可塑剤およ
び／又はセメント硬化遅延剤、泡止め剤のような
其の他の添加物を含有することもできる。安定懸
濁液を得るための選択作業の態様に従つて、これ
ら添加物を沈殿作業の前又は後に添加することも
可能である。上記懸濁液を、この発明に従つて、その含有水
分の一定割合を蒸発して超濃縮するのも好都合で
ある。この蒸発は、乾燥抽出状態で30〜75重量％
の固体を含有する厚いが成形可能な懸濁物が得ら
れるまで約70〜130℃の温度に加熱して行われ
る。得られた懸濁物を冷却し、セメントあるいは
補充水と混合する。セメントと懸濁の相対量は懸
濁物のKg当りセメント0.6と２Kgの間の量比であ
り、混合時間は約１と10分の間である。その後、
得られる混合物を容器に入れる。この発明の範囲内で行われる予備処理の主要目
的は：充分に放射性を除去された最大量の廃棄物
を捨てること、初期活動度を（場合により10〜
1000の率で）濃縮して最小量にすること、この後
の処理のために得られる放射性溶液の乾燥抽出物
を最小にするような性質及び量で化学試薬を使用
すること、そしてこのように処理した異なるタイ
プの廃棄物の明瞭な特性の比較的均一なバツチを
得ること、等である。これ等目標の達成に、被処
理廃棄物の性質に合つた公知の方法が使用でき
る。放射性同位元素の特殊沈殿行程は、処理済廃棄
物の性質の作用とも云い得る従来技術によつて実
施される。特に、放射性同位元素の沈殿は、例え
ばPH値を増大して、連続する数行程で行われるこ
とが知られている。この沈殿の目的は、処理済廃
棄物中に存在する放射性同位元素の少くとも90
％、のぞましくは95％を、不溶性固体粒子の状態
にするにある。事実、この沈殿は、得られる懸濁
液の液分が、極く低度と思われるが、放射性を示
すように行われる必要がある。これは、特に前記
液がセメントに導入されることになつた場合、再
溶解の可能性が考えられるからである。好ましい懸濁剤はケイ酸ナトリウムである。こ
れの添加時期は、全ての沈殿の前、沈殿中、ある
いは液の一部を分離する場合にはその後の沈殿の
最後である。ケイ酸ナトリウムの使用量は一般に
懸濁液のリツトル当0.2〜６ｇである。この発明の、これと同一の行程（即ち、沈殿の
前、沈殿中、又はその後）に於て、最終混合物に
必要と考えられる添加物の全量又は一部を添加す
るのが有利である。注意すべきは、これ等添加物
の中：懸濁液の安定化に寄与するのでこの行程で
添加するのが好都合な必要アスベストフアイバー
の必要量、結果するセメント―懸濁混合物の流動
化剤および／又はセメント硬化遅延剤、および泡
止め剤の必要量である。特にセメント―廃棄物混合物の機械特性の補強
剤として作用するアスベストフアイバーとして、
平均長さが１と８mmの間にあり、全量がセメント
の重量に対して0.5〜５重量％であるフアイバー
の使用が好都合である。アスベストフアイバーが添加されないか、沈澱
中にほんの部分的に添加される場合には、前記フ
アイバーを、この発明の方法のその後のいずれの
行程で添加することも可能である。セメント硬化遅延剤とセメントペーストの流動
化剤として、リグノ硫酸カルシウムの使用がのぞ
ましい。これを、セメント重量に対して0.3〜１
％の割合で使用すると、セメントとミキサーの水
との接触時から得られる均質マスの硬化開始時ま
での経過時間の制御が可能になる。沈澱の技術を、あるいは懸濁剤とアスベストフ
アイバーの存在下に、中和で実施することによつ
て、超濃縮作業へ送給する安定懸濁液の取得が思
い浮ぶ。ここで云う「安定懸濁液」とは、水溶液
中の固体の懸濁であつて、この発明の方法による
これら懸濁液の操作、処理時間に相当する間事実
上デカンテーシヨンが起らないものを云う。得られる懸濁液を、次で超濃縮の目的でかきま
ぜ蒸発器へ送給する。この超濃縮操作は一般的に
懸濁液の水の一部を蒸発することによつて行われ
る。その操作の最後に、乾燥抽出物（即ち、前記
懸濁液を乾燥することによつて得られる固体の全
て）の状態で30〜75重量％の固体を含有する、冷
えないうちは詰込み可能な、ペースト状の新しい
懸濁物が得られる。超濃縮された懸濁物中の固体
含量は、さらに、放射性廃棄物の主成分と使用ア
スベストフアイバーの含量に左右される。例え
ば、アスベストフアイバー含量が１％の場合に
は、前記超濃縮懸濁の乾燥抽出物は：前記廃棄物の主成分がホウ酸塩である場合約30
〜45％、前記廃棄物の主成分が硫酸塩である場
合約45〜60％、前記廃棄物の主成分が硝酸塩で
ある場合約50〜75％であることがのぞましい。超濃縮段階から生ずる懸濁物とセメント、ある
いは補充水との混合は、約10と約40℃の間の温度
で行うのがよい。このために、超濃縮段階から生
ずる懸濁物を一方では冷却し、他方では水とセメ
ントの温度を制御し、遂には水とセメントの混合
物の温度をその間に冷却するようにしている。こ
れは、余り高くない水和温度をもち、硬化速度が
可成り遅いセメントを使用するのが好都合だから
である。前記ミキサーに冷却装置の装着がのぞま
しい。前記ミキサーの運転安全性は、ミキサーへの原
料の入口と出口の制御と、ミキサー内に設置され
るかきまぜ器へのトルクの常時測定によつて確保
される。前記ミキサーの回りに二重ジヤケツトの
装着も可能である。その二重ジヤケツトを約300
℃に加熱して、ミキサー内で過度に硬化の恐れあ
るセメントを凝集させないための手段を提供する
こともできる。前記廃棄物―添加物―セメント混合物を、硬化
中に容易に入れる。これら容器は、元来、どのよ
うなタイプでもよいが、この発明の一特徴によれ
ば、少くとも側壁がアスベスト―セメント製のも
のを用いるのがのぞましい。必要あれば、例えば
容器内に高圧発生の恐れある場合、前記アスベス
ト―セメントに内側又は外側からより耐圧性の高
い金属壁を張ることもできる。容器の寸法は、収
容された混合物の放射性活動度、放射エネルギー
および容器の保護度を考慮して選定する。この発明では、同心円筒状容器の技術も利用で
きる。前記容器は相互に内側に位置し、そこで中
央容器は最も多量の放射性物質を含有し、前記内
側同心容器はジヤケツトで具象化され、先に詰込
まれて凝固した混合物のセメント―廃棄物壁で構
成される。上述したように、上記懸濁液、セメントおよび
アスベストフアイバーの混合物に、セメントに対
して５〜30重量％のビチユーメンを添加すること
は可能である。このビチユーメンの含量を、必要の場合懸濁液
の安定性を損わない温度で使用する、ビチユーメ
ンの水溶エマルジヨンを用いてするのがのぞまし
い。前記ビチユーメンエマルジヨンは、アルカリ性
PHと出来るだけ高い温度（少くとも80℃）をもつ
安定エマルジヨンで、かつまた従つて冷たいまま
で、流速を知らせる確動排水ポンプにより超濃縮
器を離れる懸濁液と、あるいは作業条件（特に温度と圧力）が（比較的真空
下での作業の場合に必要となる）エマルジヨン
の凝離を避ける場合に超濃縮器に供給される懸
濁液と、あるいは清澄された溶液の大部分が排出されて懸濁剤
が添加された後の、デカンテーシヨンされた初
期の懸濁液と、混合可能な45〜60重量％（一般には55％）のビチ
ユーメンから成る安定エマルジヨンで構成される
のがのぞましい。前記ビチユーメンエマルジヨンをコンクリート
で固められる放射性懸濁液へ添加すると、コンク
リートミキサーに入る混合物の乾燥抽出物の割合
は、使用ビチユーメンエマルジヨンの相対的一定
含有量（55％に近い）のために、ホウ酸塩の割合
（あらかじめ30から45％に）がわずかに増加し、
硝酸塩の割合（あらかじめ50から75％に）がわず
かに減少はあるものの、実質的にはあらかじめ限
定した割合と同一である。セメントペーストの製造をするミキサーは、先
述した懸濁液とセメントに加えて、補充水を取り
入れる。補充水として、ミキサーを離れる場合の
混合物の詰込み性を良好にするヒドロカルボン酸
又は重合合成樹脂タイプの超流動化添加物が添加
できるので、その結果水の使用量は最少限で済む
ことになる。この発明の種々の段階で、存在する懸濁液又は
混合物に、格納する必要があるがしかし当初廃棄
物に含まれる活動物質の沈殿物からは生じてこな
い放射性物質を加えることができる。そのような
活性物質は、例えば、イオン交換樹脂類、ケイソ
ウ土類、ロ過補助薬、燃料成分の具殻灰又は貝殻
粒である。これら放射性物質は各各この発明の方
法のどの段階でも、その方法の妨げとならない限
り導入できる。この導入段階は、導入を受け入れ
る物質の物理的、機械的、化学的特性と反応性に
よつて決定される。従つて、もしこれら物質が前以つて粉砕されたイオン交
換樹脂であるならば、それらは、その化学的性
質と耐温度性に従つて、超濃縮器の上流（特に
後者が真空で行われる場合）で、あるいはコン
クリートミキサーの入口で、粒状イオン交換樹
脂の場合はミキサーの入口で導入するのがのぞ
ましく、もし小さな金属廃棄物の場合（例えば
15又は20mmの径のメツシユを通過する貝殻の場
合）には、貯蔵容器に個別に（セメントの投入
の前又は直後に）導入するか、混合スクリユー
を作動後連続するミキサーの末端に位置する特
別ボツクスに導入して、容器への導入前にしか
も金属廃棄物がセメントの混合帯域へ戻るのを
危くすることなしに、前記金属廃棄物とセメン
トペーストとの混合物を確保し、そしてもし前
記廃棄物が大きなものであれば、凝固性混合物
の全ての導入に先立つて貯蔵容器に導入する。下記の制限を意図しない実施例でこの発明を説
明する。実施例１加圧水原子炉発電所からのホウ酸主体の放射性
廃棄物の溶液の処理。この実施例は、一次回路からの少量のリチウム
と微量の放射性同位元素（特にコバルトとセシウ
ム）を含有するホウ酸の希釈溶液の処理に関す
る。この例は、この種加圧水原子炉発電所からの
其他の液状廃棄物と混合した場合の上記溶液にも
適用可能である。予備段階では、前記希釈溶液を中和し、20℃で
は結晶せずしかも200ｇ／のホウ酸等量の
（H₃BO₃）を含む溶液が得られるまで濃縮する。前記溶液の前処理は、特に不溶性のセシウム化
合物を例えばフエロシアン化カリウムと硫酸ニツ
ケルの混合物を用いて沈殿し、又不溶ホウ酸塩を
例えば石灰又はバリタを用いて沈殿するにある。
このようにして得られる沈殿物をアルカリメタケ
イ酸塩（例えば初期ホウ酸のKg当SiO₃Na₂150ｇ
の割合で）を添加して懸濁液にする。上記条件下で、事実上デカンテーシヨンの起ら
ない懸濁液が得られる。その20℃におけるPHは９
〜10で、密度は1.175で、ホウ酸当量における濃
度は175ｇ／で、150℃における乾燥抽出物は懸
濁液の250ｇ／（21％乾燥抽出）である。この
ようにして得た混合物中に錯塩が徐々に形成され
て第２次の結晶生成が起るのをさけるためには、
懸濁液をつくつた後48時間凝固処理を行うのがの
ぞましい。最少量の凝固廃棄物の貯蔵は望まず、出来るだ
け高い機械圧縮強さを得ようとするなら、この場
合、前記混合物の超濃縮を実施する必要はないで
あろう。次でアスベストフアイバーを直接前記懸濁液に
そのリツトル当48ｇの割合で添加する（アスベス
トの量は、場合により又そのフアイバーの特性に
より、懸濁液のリツトル当10と100ｇの間で変
る）。アスベスト含有懸濁液と、セメント、使用
セメントの１重量％の割合の流動化剤と遅延剤
（例えば、コンクリートを可塑化するリグノ硫酸
カルシウムのような補助薬）、ならびに得られる
セメントペーストの粘度の制御を可能にする補充
水との混合は、例えばエーピーコンチ
（APConti）の名称のLIST製作に係るタイプの、
二個の横スクリユーを装置し、連続運転、二重ジ
ヤケツトと熱伝導流体とで冷熱自在、セメントの
導入を流量制御押出スクリユーで行うようにした
ミキサーで行う。連続ミキサー中の滞在時間は２
分間である。実施例では、下記を混合して試験を行つた； 1.25の懸濁液又は1470ｇと128ｇのホウ酸、 60ｇのイタリー製のアスベストフアイバー（品
質5RS）、 0.28の流動性制御用水、 20ｇのSIKA製プラステイメントビーブイ40
（Plastiment BV 40）（リグノ硫酸塩）、および 2000ｇの人工ポルトランドセメントシーピーエ
ー400（CPA400）このようにして、2.18の固体を得る。その密
度は1.750で、セメントペーストのリツトル当100
ｇのホウ酸当量を含有する。 28日後に計測したサンプルの機械圧縮強さは
154Kg／cm²である。凝固廃棄物として最少量が必要で、低い機械圧
縮強さで足りる場合は、先超濃縮を行い、懸濁液
の乾燥抽出量を実質的に２倍にすることができ
る。この作業を超濃縮反応器で行う。前記反応器
は、低速の永久かきまぜ手段を装着し、それによ
り、二重ジヤケツトと熱伝導流体で加熱される装
置の壁をこするようにされている〔LIST製、デ
イスコサームコンチ（Discotherm Conti）タ
イプの連続稼動単一スクリユー装置で、この作業
には好適である〕。泡止め添加物を超濃縮器への
供給物に含ましめる。蒸気は横軸ミキサーの頂部のドームを経てに
げ、その活動度によつて、低活動度の廃棄物とと
もに廃棄又は循還するに先立つて、濃縮し冷却さ
れる。濃縮パルプは80〜90℃で離れ、直接横型ダブル
スクリユーミキサーに導入され、そこで連続ミキ
サーの最初の部分でのパルプの先冷却段階の後
に、セメントとの混合が行われる。容量40、熱流体で平均190℃に加熱される超
濃縮器デーテー「Ｂ」コンチ（DT“Ｂ”Conti）
に、21％の乾燥抽出物をもつホウ酸化懸濁液を時
間当72の速度で連続的に供給する。時間当約32
の留出物がそれから離れ、又時間当40の非常
に厚いパルプは520ｇ／の乾燥抽出物（密度
1.36）を含有し、その350ｇ／はホウ酸当量で
ある。セメントペーストを、全容量12の二軸スクリ
ユーミキサーエーピー12コンチ（AP12Conti）で
つくる。超濃縮器を１時間40の流速で離れるパルプ
と、水とリグノ硫酸カルシウムの混合物とを同時
にこのミキサーの最初の部分に導入し、それを水
で冷却する。被凝固ペーストの流動性を制御する
目的で、この混合物を量を変えて導入する。超濃
縮器を離れるパルプの軟度により供給パルプへの
アスベストフアイバーの導入が不可能の場合に
は、前記フアイバーの導入を、セメントとの混合
物に対してするか、又は懸濁液の水と流動性添加
物の混合物に対してする。実施例として、作業を次の速度で実施した：パルプ１時間40又は１時間54Kg セメント１時間50Kg アスベストフアイバー１時間0.5Kg 水１時間２プラスチメントビーブイ40（Plastiment BV
40）１時間0.5Kg（リグノ硫酸塩）ミキサーを離れる物質は、密度1.78ｇ／cm²、ア
スベストセメント容器中の流速１時間60のセメ
ントペースである。前記ミキサーの第２の部分におけるセメントペ
ーストの混合時間は６分である。最終固体製品は、233ｇ／のホウ酸当量又は
超濃縮をしない場合に得られる固体の２倍以上の
固体から成る。このようにして得られるサンプルの機械圧縮強
さは、７日後には50Kg／cm²で、28日後には100
Kg／cm²をわずかに越える。実施例２核燃料処理工場および附属設備から生ずる中活
動度の廃棄物の処理。それらは処理済燃料のトン当約30m³を示す。コンクリートで固める必要のある塩と沈澱物の
量は最少限にすべきである。このために、必要な
場合にはいつでも、下記の操作をする：直接蒸留
又はホルムアルデヒド又はホウ酸を用いての破壊
による遊離硝酸の除去、媒質が窒素を含み、硫酸
不存在の場合水酸化ナトリウムの代りにバリタに
よる残留酸度の中和、前処理間にストロンチウム
と硫酸バリウムを沈殿させる目的で（例えば、交
換樹脂をさけて）、硫酸イオンを含む廃棄物の溶
液を、必要に応じて使用すること、および放射性
同位元素の沈殿作業に必要な試薬量制限のために
する廃棄物溶液の予備濃縮。活動度の大部分を最少限にする沈殿処理に次い
で、清澄液の分離をし、それを送つて低活動度の
廃棄物で処理する。この方法で、30m³の廃棄物は、先づ、種々の中
和や沈殿作業を受ける前の20m³に減少される。次で、約４容量％あるいは１m³の沈殿物を含む
25m³の溶液を得、その沈殿物を、低活動度の廃棄
物に送られた24m³の清澄液から分離する。静止デカンテーシヨンによつて分離した沈殿物
は、リツトル当100と150ｇの間の乾燥抽出物を含
み、その80％は沈殿物の形で、その20％は可溶性
塩の形で存在する。約20Kgの粉末状メタケイ酸ナトリウムをこの沈
澱物と懸濁液中の10Kgの処理済アスベストフアイ
バーに添加する。かくして得られるパルプは依然
として完全に懸濁状態にあり、従つて適当な反応
器例えばデスコサームバツチ（Giscotherm
Batch）又はコンチ（Conti）タイプの反応器中
で超濃縮作用を受ける。超濃縮作用に次いで、その体積を1000から約
400に減じ、その乾燥抽出物を30〜40％にす
る。次で、超濃縮された熱パルプはエーピーコンチ
（AP Conti）タイプのかきまぜ反応器中に導入
し、適量のセメントとよくかきまぜられる以前に
冷却する。水と可塑剤の添加により、アスベスト
―セメント容器に入れられるセメントペーストの
コンシステンシーの調整と制御が可能となる。その400（密度1.25）を800Kgのセメントと50
の水に希釈した可塑剤８Kgと混合して、密度
1.90の固体約700を得る。このようにして、中活動度廃棄物30m³は、固体
体積700のセメントペーストと、24m³の低活動
度廃棄物と、外部にすてられる10m³の蒸留物とに
される。このようにしてつくられたコンクリートの機械
特性は比較的に良好で、一週間後に100Kg／cm²、
28日後には200Kg／cm²の圧縮強さを示す。そのセメントペーストをパイプ部材から成るア
スベスト―セメント容器に入れる。そこで用いら
れるパイプ部材の一端は、高抵抗エポキシ樹脂で
固着された平なアスベスト―セメントワシヤで内
側に閉じられている。実施例として、内径256mmで高さ500mm（25の
体積に使用可能）のアスベスト―セメント容器
を、エーピー12コンチ（AP12Conti）タイプのミ
キサーからの内蔵物で時間をかけて充満する。そ
の時間は、ミキサーの供給速度によつて10〜40分
に変動する。前記アスベスト―セメント容器が充満した後、
にわかで予備被覆した上蓋を、前もつて固着した
上部傾斜先端にかぶせる。詰込み後６週間して、その軸方向の機械圧縮強
さをテストしたところ、平均圧力215Kg／cm²に相
当する160トンの圧力に耐え、破壊も割れも生じ
ない。中空パイプはわずかに８トンで破壊するのに、
同一サンプルを水平なゼネトラチス
（Genetratice）上に置くと71.7トンの荷重で破壊
する。アスベスト―セメントジヤケツトによつて、特
定の圧縮強さが相当に補強されているからであ
る。実施例３上記実施例２において、清澄液からの沈殿物を
含有する懸濁液を、沈殿後に分離する間に、清澄
液がいぜん高い放射性を示すことがある。その場
合、前記清澄液を次の方法で処理できる： 24m³の清澄液を1/10に濃縮して2.4m³の濃縮物
を得る。それを１m³の沈殿物と混合する。得られ
る混合物を超濃縮し、アルカリケイ酸塩、アスベ
ストと泡止め剤を添加する。全体を、680ｇ／
の乾燥物（密度1.50）を含む１m³の体積にもど
す。セメント1.5トン、水200、可塑剤15Kgを添
加して、コンクリート固めした結果、1.6m³のコ
ンクリート（密度２）を得る。このコンクリート
の圧縮強さは先の場合程良好ではない。なぜなら
ば、７日後の強度は60Kg／cm²に過ぎないが、28日
後には80Kg／cm²に達するからである。アスベスト
―セメントの囲いをもたない均質なブロツク（直
径300mm）は、コンクリート（圧縮強さは86Kg／
cm²）の鋳込みから６週間後に60トンの荷重を加え
たところ、明かに破壊した。この場合、超濃縮の
留出物（2.4m³）が低活動度の廃棄物に循還する
以外に手段はない。実施例４燃料処理工場およびその附属設備からの低活動
度廃棄物の処理。この廃棄物の体積は燃料トン当70m³であり、そ
の化学的性質は、主として低濃度の硝酸塩と硝酸
ナトリウムと少量の硫酸塩とシユウ酸塩イオンか
ら構成される。これ等溶液の活動度は、ロ過し希釈して外部に
すてる各種放射性同位元素の沈殿後に得られるデ
カンテーシヨンした溶液に充分な低さであると思
われるし、事実そうである。 PH8.5までの中和と、各種放射性元素沈殿後の
溶液の体積は約90m³である。デカンテーシヨン後
の沈殿物は約２m³で、全乾燥抽出物（沈殿物と可
溶性塩）は15％である。この混合物を、アスベストフアイバーとケイ酸
ナトリウムを添加した５トンのセメントで直接固
めてもよい。こうすることによつて、コンクリー
トの体積は４m³になる（モルタルの密度：1.8〜
1.9）。それをさらに超濃縮作業にかけ、コンクリ
ートの体積を1/2（２m³）に減少させる。わずか
な活動度のコンクリートが、平均活動度の廃棄物
からつくられる、より活動度は高いが体積がより
小さいブロツクの被覆や一次生物学的保護の用に
供せられる場合もいくつかある。全ての場合、得られるより大きな体積のわずか
な活動度のコンクリートを、より活動度の高い円
筒容器を予めその内部に配置した円筒状容器に円
形状に詰込む。実施例５超濃縮器を離れるパイプに、最終凝固生成物に
関して約30容量％の予め粉砕したイオン交換樹脂
を添加する以外は、実施例１と同一の方法によ
る。事実、原子核発電所の廃棄物は、放射性特性
を示す結果適当に格納する必要のある量でイオン
交換樹脂を含有することが知られている。混合物をミキサーに入れて固体を得る。前記固
体は、密度が約1.55で、30容量％の樹脂と1.35
ｇ／のホウ酸当量を含み、その機械強度は７日
後38Kg／／cm³で28日後75Kg／cm³である。実施例６アルカリおよびアルカリ土類硝酸塩（この実施
例では硝酸ナトリウム）に基く低および平均活
動度の廃棄物処理。この液状廃棄物の濃縮と、残存する酸度の中和
と、ニツケルとセシウム又はカリウムの混合フエ
ロシアン化物の共沈特に硫酸ストロンチウムと硫
酸バリウムの共沈を可能にする各種処理を経た後
に、沈殿物の混合物を得る。前記沈殿物は、始め
すんだ上澄液を抜き取り、濃縮し、次で懸濁液中
で添加されるアルカリメタケイ酸塩とアスベスト
フアイバーにより置換される。超濃縮工程を経ずに得られる最終パルプは、PH
8.5〜９で、密度1.32で全乾燥抽出物は37％（そ
のうち15％は沈殿物の形態で其他の22％は可溶性
塩の形態）である。その沈殿部は主として硫酸バリウム（約75％）
を含むが、シリカ、アスベストとともにセシウム
や其他沈殿放射性同位元素をも含む。その可溶性塩は主として硝酸ナトリウムと硫酸
ナトリウム（約90％の硝酸塩の形態）で構成され
る。このパルプは、例えば実験用ボール付ミキサー
中で、ポルトランドセメントを添加するだけのコ
ンクリート作業にかけられる前に、55％のビチユ
ーメンを含むビチユーメンのエマルジヨンと冷た
いままで混合される。下表に、ビチユーメンの割合を変えて得られた
結果をまとめる（これ等の割合は、最終的に得ら
れる固体の重量に対する純粋ビチユーメンの重量
で示す）。

【表】従つて、この表の示すものは、ビチユーメンの
割合を高めることは、他面、ビチユーメンの質に
つらなり、その浸出抵抗、機械的性質の低下およ
び貯蔵を要する固体体積の増加等の改善を確保す
ることである。これが、最近ビチユーメンがほと
んどの場合２と10％の間でののぞましくは８％に
等しい含有率で用いられる理由である。浸出抵抗の改善の目的で、硬化時最少限のアル
カリを放出するセメントの使用が求められてい
る。実施例７セメントとの混合前に、一定割合のビチユーメ
ンエマルジヨンを含有する放射性廃棄物処理から
生ずるパルプでつくつたセメントペーストでの、
金属筒（予備圧延の有無に関係なく）の被覆。主として硝酸ナトリウムを含む廃棄物溶液は実
施例６の出発溶液に相当する。さらに、種々な沈
殿処理にメタケイ酸ナトリウムが添加され、これ
が沈殿物を懸濁状態に戻すことおよび密度1.24で
全乾燥抽出物31％の移動可能なパルプの取得を可
能にする。このパルプは、次で、蒸発による超濃
縮段階にかけられて、その密度は1.59に、又その
乾燥抽出物含有率は60％になる。５重量部の超濃
縮パルプと55％のビチユーメンを含むビチユーメ
ンエマルジヨンの一部との混合物と５％のアスベ
ストを、ミキサーの入口から連続導入する。セメントとの混合作業はエーピー12コンチ型連
続LISTミキサーで行われる。この二重スクリユ
ー装置は、駆動モータの近くに位置する上部供給
口から、５重量部の超濃縮パルプと55％のビチユ
ーメンを含むビチユーメンエマルジヨンの一部と
の混合物と５％のアスベストを毎時150Kg収容す
る。25℃のこの混合物を、セメント導入に先行す
るミキサーの最初の部分で冷却する。毎時130Kg
の速度でのセメントの供給は、装置の中途で行わ
れる。この密度1.90のセメントペーストは、装置
のモーター反対端に位置する出口ボツクスを経
て、内径250mm、高さ500mmのアスベスト―セメン
ト容器に連続流入する。主として硝酸ナトリウムを含む廃棄物溶液は実
施例６の出発溶液に相当する。さらに、種々な沈
殿処理に、メタケイ酸ナトリウムとアスベストフ
アイバーが直接添加され、これによりパルプの密
度は1.24に全乾燥抽出物が31％になる。このパルプを、次で、蒸発による超濃縮段階に
かけ、その密度を1.59、全乾燥抽出物含有率を60
％にする。セメントとの混合作業は、超濃縮パルプを毎時
150Kgの供給速度で、セメントを毎時130Kgの速度
で連続受け入れるエーピー12コンチ型連続LIST
ミキサーで行われる。最終密度1.90のセメントペ
ーストが連続してミキサーから排出され、内径
250mm、高さ500mmのアスベスト―セメント容器に
一杯になるまで詰込まれる。このようにして得ら
れるニートセメントペーストはリツトル当390ｇ
の硝酸カルシウムを含み、28日後には、80Kg／cm²
の機械圧縮強さを示す。このようにしてつくられるセメントペーストに
組込まれる金属筒は、外径12mm、厚さ１mmで実質
的に等しい割合で３cmと５cmの長さの部分に切断
したステンレス管の複数個で形成される。クラツ
シヤーで圧延後、筒の初期体積はその約61％にな
る。圧延筒の2.1Kg／ｄm³の見掛け密度は、振動
後2.5Kg／ｄm³になる。このように、圧延と振動
後には、上記の処理をうけた筒の当初見掛け体積
は２力価だけ減少する。第１テストＡでは、38.9Kgの重量の圧延筒を、
振動テーブル上に設けられたアスベスト―セメン
ト容器を振動しながら、新に2/3（16.5）充填
した容器の上部表面に漸進的にさし込む。筒全体
がセメント下に没し、このようにして得られる固
体ブロツクの最終体積は22.5になる。吸蔵空気
量は、測定した体積の増加と圧延筒の実際の体積
との差から、全体積の４％と推定される。このよ
うに被覆した筒を組み込んだコンクリートの平均
密度は3.14Kg／ｄm³である。第２テストＢでは、第２アスベスト―セメント
容器を20.4のセメントペーストで充填し、次
で、先のテストのように、３cmと５cmの但し予備
圧延されていない筒を漸進的にさし込む。22.3Kg
の筒はこのようにして組込まれ、固体ブロツクの
最終体積は23.5になる。吸蔵空気量は、上記と
同様に測定して、全体積の１％に過ぎないと推定
される。このように被覆した筒を組み込んだコン
クリートの平均密度は2.5Kg／ｄm³である（この
場合のニートセメントペーストの密度はテストＡ
の1.9に対して1.8Kg／ｄm³である）。第３テストＣでは、実施例Ａと同一仕様の予備
圧延した38Kgの筒を第３アスベスト―セメント容
器に導入する。前記筒の占める体積は17（見掛
け密度2.2）である。その後、容器を振動しなが
ら、容器がその上端から２cmまで充満するまで、
液状セメントペーストを連続注入する。注入されたセメントペーストの平均密度
（1.84）と測定された最終体積とから、実際には
吸蔵空気は凝固マス中に残留していないことが考
えられる（充填の終りには、セメントペーストの
上部表面に無数の空気泡がみとめられるけれど
も）。従つて、後者の操作方法によれば、体積の単位
当最大量の筒の組込みが可能になり、又最終密度
が3.6Kg／ｄm³又はニートセメントペーストの２
倍の最終密度をもつ被覆生成物の取得が可能とな
る。最後のテストＤは、ミキサーを離れるセメン
トペースト予備混合した金属筒から成る容器への
直接導入によつても実施できる。このペースト化
は、かきまぜ装置を装着しかつミキサーの出口に
設置された混合箱で実施される。実施例８出発放射性廃棄物溶液は硝酸マグネシウムと硝
酸ナトリウムの混合物で構成される。中和と、先
に述べた種々の沈殿処理を施した後に、懸濁液へ
の復帰がケイ酸ナトリウムの助けをかりて行われ
る。次で、所要量のアスベストをこのパルプに添
加し、さらに55％エマルジヨン（初期パルプ重量
の約15％）形態ののぞましい量のビチユーメンを
添加する。混合後、34％の乾燥抽出物を含有する
移動可能生成物が得られる。これを、ビチユーメ
ンエマルジヨンの安定性を保持するために80℃
で、真空で操作するかきまぜ蒸発器（デスコサー
ムコンチ型）で超濃縮する。この蒸発器の出口
で、黒パルプが51％の乾燥抽出物と共に集めら
れ、次で連続ミキサーエーピー12コンチに導入さ
れ、そこでセメントと混合する前に冷却し、又連
続導入される。前記アスベスト―セメント容器へ流入する生成
物の組成は次の通りである：セメント 49％ビチユーメン 5.4％アスベスト 0.6％塩類と沈殿物 20％水 25％ある場合、特に放射度が高い場合、充填直後に
容器を閉じないで、熱平衡と十分な硬度に達した
後に限つて閉じるのがのぞましい。これらの場合、容器の頂部に不活性セメントペ
ーストの層を形成して、汚物の波及をさけかつ全
体がより良く囲まれるようにするのが有利であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】１放射性液状廃棄物に沈澱剤を添加して、ホウ
酸塩、硫酸塩または硝酸塩を形成させて、これを
分離後、安定懸濁液を作り、濃縮することによつ
て、15〜75重量％濃度の固体物質を含む状態と
し、１重量部の懸濁液に対して0.6―２重量部の
セメントと、前記セメントに対して0.5―５重量
％のアスベストフアイバーと、前記セメントの硬
化に必要な補充水とを混合することを含む放射性
廃棄物の処理法。２リツトル当40〜400ｇの沈澱物質と、懸濁剤
としてリツトル当0.2〜６ｇのケイ酸ナトリウム
と、最終混合物に必要なアスベストフアイバーの
少くとも一部とを含有する安定懸濁液を沈澱によ
つて形成することと、前記懸濁物を、30〜75重量
％の乾燥抽出物を含む懸濁液を得るまで超濃縮す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
方法。３前記超濃縮が70〜130℃の温度で蒸発によつ
て行われることを特徴とする特許請求の範囲第２
項記載の方法。４前記安定懸濁液が前記懸濁剤と前記アスベス
トフアイバーの少くとも一部の存在下に沈澱によ
つてつくられることを特徴とする特許請求の範囲
第２項記載の方法。５前記均質混合物を、外ジヤケツトの少くとも
一部がアスベストセメント壁で構成される容器に
詰め込むことを特徴とする特許請求の範囲第１項
〜第４項のいずれかに記載の方法。６前記安定懸濁液が、セメントに対して、５〜
30重量％のビチユーメンをも含むことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項〜第５項のいずれかに記
載の方法。７前記ビチユーメンが、45〜60重量％のビチユ
ーメンを含むビチユーメンの安定水性エマルジヨ
ンの形で添加されることを特徴とする特許請求の
範囲第６項記載の方法。